SE468016B

SE468016B - SET FOR FIBERBOARD MANUFACTURING ACCORDING TO THE DRY METHOD INCLUDING DEFIBRATION OF LIGNOCELLULOS containing FIBER MATERIAL

Info

Publication number: SE468016B
Application number: SE9002197A
Authority: SE
Inventors: I Larsson
Original assignee: Sunds Defibrator Ind Ab
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-10-19
Also published as: WO1991019851A1; AU7996991A; SE9002197D0; NZ238142A; SE9002197L

Description

Oc 468 016 Ett i det svenska patentet 8200943-2 angivet sätt att återanvända den producerade ångan under tryck inne- fattar användning av en komprimerande matningsskruv i rakmatat utförande. Oc 468 016 A method specified in Swedish patent 8200943-2 for reusing the produced steam under pressure involves the use of a compressing feed screw in a shaved version.

De svenska patenten 7603464-4 och 8302014-9 visar ytterligare exempel på komprimerande matningsskruvar i rakmatat utförande.The Swedish patents 7603464-4 and 8302014-9 show further examples of compression feed screws in a straight-lined design.

Dessa patentskrifter avser tillämpningar vid pap- persmassatillverkning där trycket i förvärmaren hålls lägre än i malhuset för att uppnå största vithet på massan. Vid pappersmassatillverkning sker i malapparaten defibrering och bearbetning som erfordrar hög energiinsats vilket samtidigt ger stor ångutveckling. Som ovan nämnts skall matningsskruven där hindra ångan att strömma bakåt.These patents refer to applications in pulp production where the pressure in the preheater is kept lower than in the mill housing to achieve the greatest whiteness on the pulp. During pulp production, defibrillation and processing take place in the milling machine, which requires a high energy input, which at the same time gives great steam development. As mentioned above, the feed screw there must prevent the steam from flowing backwards.

Avsikten med den komprimerande matningsskruven i dessa fall är således att reglera tryckdifferensen mellan för- värmare och malhus. Komprimeringsgraden är låg. I de applikationer som där varit aktuella har förutsättningarna därför varit annorlunda jämfört med defibrering av fiber- material för tillverkning av fiberskivor enligt den torra metoden. D Vid tillverkning av fiberskivor enligt den torra metoden skall den fuktiga fibern torkas ner till ovan nämnda låga fuktkvot. Fuktkvoten på inkommande flis kan variera avsevärt, 0.2-2.0 om ej flistvâtt används, men ligger efter flistvätt normalt på ca 1.3. Under uppvärming av flisen i inmatningsbingen och förvärmaren tillförs ytterligare fukt via ångan. En del av denna fukt pressas ur i inmatningsskruven till föryärmaren och ytterligare mängd förångas under det energiintensiva malarbetet var- efter fukt tillsâtts med limmet som tillsätts i blàsled- ningen. Återstäende fukt minus restfukten 0.1 måste dock förångas i torken. Den typ av tork som används vid fiber- boardframstâllning är av rörtyp med temperatur på inkom- mande luft ca 160°C och utgående luft ca 60°C med motsva- rande låga verkningsgrad. Torkningen kräver därför en för- hållandevis stor energiinsats per ton avdunstad fukt. 468 016 Enligt uppfinningen reduceras energiförbrukningen genom att fibermaterialet vid överföringen från förvärm- ningen till defibreringen komprimeras med ett kompres- sionsförhållande 1.5-3, företrädesvis 2-3, och avvattnas så att materialets fuktkvot efter defibreringen blir så låg som möjligt. Därigenom kan energibehovet vid efter- följande torkning minskas avsevärt. Uppfinningen innebär att den totala energiförbrukningen vid fiberboardfram- ställning kan minskas. Uppfinningens närmare kännetecken framgår av patentkraven.The purpose of the compression feed screw in these cases is thus to regulate the pressure difference between the preheater and the grinder housing. The degree of compression is low. In the applications that have been relevant there, the conditions have therefore been different compared with defibration of fibrous materials for the manufacture of fibreboards according to the dry method. D In the manufacture of fiberboard according to the dry method, the moist fiber must be dried down to the above-mentioned low moisture ratio. The moisture ratio of incoming chips can vary considerably, 0.2-2.0 if no chip wash is used, but after chip wash is normally about 1.3. During heating of the chips in the feed bin and the preheater, additional moisture is added via the steam. Some of this moisture is forced out of the feed screw to the pre-sleeve and an additional amount is evaporated during the energy-intensive grinding work, after which moisture is added with the glue that is added to the blow line. However, the remaining moisture minus the residual moisture 0.1 must be evaporated in the dryer. The type of dryer used in fiberboard production is of the pipe type with a temperature of incoming air approx. 160 ° C and outgoing air approx. 60 ° C with a correspondingly low efficiency. Drying therefore requires a relatively large energy input per tonne of evaporated moisture. According to the invention, the energy consumption is reduced by compressing the fibrous material during the transfer from the preheating to the defibration with a compression ratio 1.5-3, preferably 2-3, and dewatering so that the moisture ratio of the material after the defibration is as low as possible. As a result, the energy requirement for subsequent drying can be significantly reduced. The invention means that the total energy consumption in fiberboard production can be reduced. The more detailed features of the invention appear from the claims.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till figuren som schematiskt visar ett exempel på en anläggning för att framställa defibrerat fibermaterial enligt uppfinningen.The invention will be described in more detail below with reference to the figure which schematically shows an example of a plant for producing defibrated fibrous material according to the invention.

Från en inmatningsbinge 1 matas flis med en inmat- ningsskruv 2, som åstadkommer en trycktät plugg, in i en förvärmare 3 där flisen uppvärms med ånga via en ledning 4 till 140-190°C, företrädesvis 160-l80°C. En viss avvatt- ning sker i skruven 2. Efter förvärmaren 3 är en kompri- merande skruv 5 placerad. Skruven har ett kompressions- förhållande på 1.5-3, företrädesvis 2-3, dvs förhållandet mellan skruvens fria area i inloppet och motsvarande area i utloppet. Skruvens mantel 6 är försedd med en mängd hål eller slitsar så att en effektiv avvattning kan åstad- kommas. Urpressat vatten samlas upp i ett trycktätt hölje 7 och avleds genom en ledning 8 till en reningsanläggning eller återförs till inmatningsbingen 1 för uppvärmning av flisen. Från skruven 5 kan flisen sedan matas direkt till defibratorn 9 eller via en vinkelställd bandskruv som slår isär flispluggen och säkerställer jämn inmatning till defibratorns malzon. Det defibrerade materialet transpor- teras i en blåsledning 10 i vilken lim införes genom en ledning 11. Torkning sker därefter i en rörtork 12 var- efter fibrerna överföres till en formstation för formning av fiberskivor på i och för sig känt sätt.From a feed bin 1, chips are fed with a feed screw 2, which provides a pressure-tight plug, into a preheater 3 where the chips are heated with steam via a line 4 to 140-190 ° C, preferably 160-180 ° C. Some dewatering takes place in the screw 2. After the preheater 3, a compressing screw 5 is placed. The screw has a compression ratio of 1.5-3, preferably 2-3, ie the ratio between the free area of the screw in the inlet and the corresponding area in the outlet. The casing 6 of the screw is provided with a number of holes or slots so that efficient dewatering can be achieved. Squeezed water is collected in a pressure-tight housing 7 and diverted through a line 8 to a treatment plant or returned to the feed bin 1 for heating the chips. From the screw 5, the chips can then be fed directly to the defibrator 9 or via an angled belt screw which disassembles the chip plug and ensures even feed to the deflator's malzone. The defibrated material is transported in a blow line 10 in which glue is introduced through a line 11. Drying then takes place in a tube dryer 12, after which the fibers are transferred to a forming station for forming fibreboards in a manner known per se.

Genom den komprimering och avvattning av fibermate- rialet som åstadkomms i skruven 5 kan fuktkvoten på det 'l 468 016 material som matas in i defibratorn 9 sänkas till 0.7-1.1, lämpligen 0.7-0.9, företrädesvis ca 0.8, och pä belimmad fiber efter bläsledningen till 0.4-0.5. Härigenom kan vârmebehovet i torken nära halveras. Vid en ny anläggning f erfordras därför bara drygt halva torkstorleken. Detta innebär för en anläggning som producerer 50 000 ton skivor % per är, förutom den minskade investeringskostnaden för torken, en minskning av torkningsenergin vid vissa förut- sättningar räknat i oljeekvivalenter med ca 2 150 m3 olja per är. Härtill kommer minskade kostnader för nära halve- rad fläktenergi för torken liksom nära halverade utsläpp av föroreningar i torkavgaserna alternativt minskad stor- lek på erforderlig reningsutrustning. I vissa fall kan man helt slippa installera någon rening.By the compression and dewatering of the fibrous material provided in the screw 5, the moisture ratio of the material fed into the defibrator 9 can be reduced to 0.7-1.1, preferably 0.7-0.9, preferably about 0.8, and on glued fiber after the blow line. to 0.4-0.5. As a result, the heat demand in the dryer can be almost halved. At a new plant, therefore, only just over half the drying size is required. This means for a plant that produces 50,000 tonnes of sheets% per year, in addition to the reduced investment cost for the dryer, a reduction of the drying energy under certain conditions calculated in oil equivalents by about 2,150 m3 of oil per year. In addition, there are reduced costs for nearly halved fan energy for the dryer as well as nearly halved emissions of pollutants in the drying exhaust gases, or a reduced size of the required purification equipment. In some cases, you can completely avoid installing any treatment.

För en befintlig anläggning innebär uppfinningen att inloppstemperaturen i torken kraftigt kan sänkas vilket resulterar i lägre torkningskostnader och om torken dess- utom varit produktonsbegränsande att produktionen kan ökas. En ytterligare besparing är sannolik för lim efter- som limförbrukningen förväntas sjunka på grund av den lägre torktemperaturen. Sammantaget erhålls även i detta fall en väsentlig besparing.For an existing plant, the invention means that the inlet temperature in the dryer can be greatly reduced, which results in lower drying costs and if the dryer has also been product limiting, that production can be increased. An additional saving is likely for adhesives as adhesive consumption is expected to fall due to the lower drying temperature. Overall, a significant saving is obtained in this case as well.

Genom att öka kompressionsförhâllandet och avvatt- ningen i inmatningsskruven 2 kan en ytterligare sänkning av fukthalten pà flisen in till defibratorn 9 och torken 12 åstadkommas. En ökning av kompressionsförhällandet från 1.8 till 2.8 ger en minskning av torkenergin med ca 10 %.By increasing the compression ratio and the dewatering in the feed screw 2, a further lowering of the moisture content of the chips into the defibrator 9 and the dryer 12 can be achieved. An increase in the compression ratio from 1.8 to 2.8 reduces the drying energy by about 10%.

När fibermaterialet blir torrare får det även lägre vikt och blir därigenom lättare att transportera i blås- ledningen vilket minskar behovet av tillskottsànga för transporten.When the fibrous material becomes drier, it also acquires lower weight and thereby becomes easier to transport in the blow line, which reduces the need for additional steam for transport.

Som ovan nämts kan det frän den komprimerande skruven 5 uppsamlade hetvattnet tillvaratas och genom ledningen 8 äterföras till inmatningsbingen 1 för uppvärm- ning av inkommande kall flis. Härigenom erhälles en bety- dande besparing av ånga till förvärmaren 3. Här finns olika tänkbara utföranden, beroende pà om anläggningen har 468 016 flistvätt eller ej, samt om förbasning av flisen i inmat- ningsbingen 1 görs. Om anläggningen är utrustad med flis- tvätt kan hetvattnet via ledningen 8 lämpligen återföras för användning i flistvätten.As mentioned above, the hot water collected from the compressing screw 5 can be recovered and returned through the line 8 to the feed bin 1 for heating incoming cold chips. This results in a significant saving of steam for the preheater 3. There are various conceivable designs here, depending on whether the plant has 468,016 chip washes or not, and whether the chips in the feed bin 1 are pre-scrubbed. If the system is equipped with wood chip washing, the hot water can be conveniently returned via the line 8 for use in wood chip washing.

I en enkel tillämpning blandas det genom ledningen 8 återförda hetvattnet med den kalla flisen i inmatnings- bingen 1 så att temperaturjämvikt uppnås. Försök har visat att ett sådant tillstànd kan uppnås på ett par minuter.In a simple application, the hot water returned through the line 8 is mixed with the cold chip in the feed bin 1 so that temperature equilibrium is achieved. Experiments have shown that such a condition can be achieved in a few minutes.

Genom denna uppvärmning sparas vid vissa förutsättningar 30-35 % av àngbehovet till förvärmaren 3. Ännu mer energi kan sparas om det från skruven 2 före förvärmaren 3 urpressade vattnet leds till en flis- tvâtt. Vid en årsproduktion av 50 000 ton skivor kan sparas, räknat i oljeekvivalenter, ca 800 m3 olja per år.This heating saves 30-35% of the steam demand to the preheater 3 under certain conditions. Even more energy can be saved if the water squeezed out from the screw 2 before the preheater 3 is led to a chip wash. With an annual production of 50,000 tonnes of boards, approximately 800 m3 of oil per year can be saved, calculated in oil equivalents.

Vid en nyanläggning kan dessutom ángpanneanläggningens storlek minskas vilket sänker investeringskostnaden och troligen väl kompenserer merkostnaden för den komprime- rande skruven 5 efter förvärmaren 3.In the case of a new plant, the size of the boiler plant can also be reduced, which reduces the investment cost and probably well compensates for the additional cost of the compressing screw 5 after the preheater 3.

Jämfört med konventionell defibrering och med givna förutsättningar ökar avloppsflödet från skruven 2 före förvärmaren 3 frän 0.2 till 0.55 m3/ton torrsubstans vilket är en hanterbar mängd även om vattenrening av miljöskäl skulle pàfordras. observeras bör att mängden vattenlöslig substans i detta flöde är mindre än det i hetvattnet från den komprimerande skruven 5 efter för- vârmaren 3 eftersom en del av hetvattnet àtercirkuleras.Compared with conventional defibration and with given conditions, the effluent flow from the screw 2 before the preheater 3 increases from 0.2 to 0.55 m3 / ton dry matter, which is a manageable amount even if water purification for environmental reasons would be required. it should be noted that the amount of water-soluble substance in this flow is less than that in the hot water from the compressing screw 5 after the preheater 3 since a part of the hot water is recirculated.

Ytterligare ett alternativ är att flasha av det urpressade hetvattnet genom trycksänkning och utnyttja ångan för förbasning av flisen i inmatningsbingen 1 sam- tidigt som hetvattnet återföres till flistvätten.Another alternative is to flash off the extruded hot water by depressurizing and use the steam to spray the chips in the feed bin 1 at the same time as the hot water is returned to the chip wash.

Uppfinningen är inte begränsad till de redovisade utföringsexemplen utan kan varieras inom ramen för uppfin- ningstanken.The invention is not limited to the reported embodiments but can be varied within the scope of the inventive concept.

Claims

k »CD CD" à ^ J \ Patentkrav

A method of making a fiberboard by the dry method by defibrating lignocellulosic fibrous material comprising preheating the fibrous material with steam under pressure at a temperature of 140-190 ° C in a preheater (3) and subsequent defibrating under pressure in a defibrator. (9), gluing the fibrous material in a blow line (10) after the defibration, drying the fibrous material to a moisture ratio of about 0.1 and forming the fibrous material into a finished sheet, characterized in that the fibrous material is fed with an feed screw (2) pressure-tight from a feed bin (1) to the preheater (3) during simultaneous dewatering with a compression ratio of 2-3, that the transfer of the fibrous material from the preheating to the defibration takes place during simultaneous compression and dewatering of the material in a compressing screw (5) with a compression ratio of 1.5-3, preferably 2-3, for lowering the moisture content of the fibrous material to 0.7-1.1, preferably to 0.7 -0.9, as well as a further reduction of the moisture content of the fibrous material through the defibration so that the moisture ratio after defibration and gluing becomes 0.4-0.5.

2. A method according to claim 1, characterized in that the water separated from the compressing screw (5) is recirculated for heating the fibrous material before the preheater (3). '

3. A method according to claim 2, characterized in that the water is recirculated to the feed bin (1) located before the preheater (3).

4. A method according to claim 2, characterized in that the water is recirculated to a wash from which the fibrous material is introduced into the preheater (3) via the feed bin (1). J »468 016

5. A method according to claim 1, characterized in that the water separated from the compressing screw (5) is allowed to expand, the outgoing steam being used for pre-basing the fibrous material in the feed bin (1) before the preheater (3) and the water used in washing the fibrous material in a wash before the feed bin (1).

6. A method according to claim 1, characterized in that the water squeezed out of the feed screw (2) is recirculated for use in washing the fibrous material before the feed bin (1).